Flymotor: luft- eller vannkjølt?

Innholdsfortegnelse:

Flymotor: luft- eller vannkjølt?
Flymotor: luft- eller vannkjølt?

Video: Flymotor: luft- eller vannkjølt?

Video: Flymotor: luft- eller vannkjølt?
Video: SAMP/T Air Defense System For Ukraine - Why is it better than Patriot Missile? 2024, April
Anonim
Bilde
Bilde

Så etter å ha vurdert de beste representantene for motorene fra andre verdenskrig, beordrer motorguden selv å reflektere over hvilken av heltene som var mer lønnsom og kulere. Det er mange meninger her, men la oss prøve å se på motorene upartisk og med litt begjær.

Vi vil vurdere eksemplene på jagerfly, rett og slett fordi bombeflyet med sine oppgaver i prinsippet ikke spiller noen rolle hvilken motor du skal fly. Vi flyr og vi flyr, vi fløy, bomber falt, vi flyr tilbake. For jagerflyene var alt noe mer komplisert når det gjelder oppdrag.

Så hva var bedre: en luftkjølt motor eller en vannkjølt en?

Ja, vi vil kalle den flytende kjølemotoren ut av vannet, for hva slags frostvæske var det på 30-40-tallet i forrige århundre? I beste fall vann med etylenglykol. I verste fall vann og salt eller bare vann.

Med skruer!

Bilde
Bilde

Konfrontasjonen mellom "flytende" og "luft" -motorer begynte da disse motorene dukket opp. Mer presist, da ingeniørene kom på ideen om at det var verdt å stoppe å rotere sylindrene til rotasjonsmotoren rundt veivakselen. Og så dukket "luftstjernen" opp. Ganske vanlig motor, ingen finesser og problemer. Men på slutten av første verdenskrig var ingeniører ganske i stand til å tilpasse en vannkjølt bilmotor, så konkurransen begynte allerede da.

Og gjennom hele sin eksistens konkurrerte væskekjølte V-motorer og luftkjølte radialmotorer med hverandre.

Hver av disse motorene har fordeler og ulemper. For å sammenligne, la oss ta noen motorer fra begge kategoriene. La oss bare si det beste av det beste.

ASh-82 og Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp vil spille for flygerne, Rolls-Royce Merlin X, Daimler-Benz DB 605, Klimov VK-105 vil spille for vannet.

Bilde
Bilde

Det er en urettferdighet i tabellen. Kjennere vil umiddelbart forstå hva dette handler om: selvfølgelig er dette vekt. For "vann" i ytelsesegenskapene er den såkalte "tørre" vekten alltid gitt, det vil si uten vann / frostvæske. Følgelig vil de være bak kulissene, det vil si på rullebanen, tyngre. Et sted med 10-12%, som er mye.

La oss nå sammenligne.

Design

Strukturelt er det selvfølgelig lettere å lufte. Ingen kjølejakke nødvendig, ingen radiator nødvendig, ingen rustning som beskytter radiatoren, rør, radiatorskodder.

Luftmotoren er enklere og derfor billigere å produsere og vedlikeholde. Og tryggere i kamp. Det er kjent at luftkjølte motorer tålte flere treff og fortsatte å jobbe, etter å ha mistet to eller til og med tre sylindere. Men vannmotoren sviktet lett ved et treff i radiatoren.

1: 0 til fordel for luftmotorer.

Kjøling

Mer effektiv, generelt, luft. Hovedproblemet med doble stjerner var varmefjerning fra andre sylinderad. Hvis designerne kunne håndtere det, var alt helt fint.

Under flyging ga flyet stille den nødvendige mengden luft for å avkjøle sylinderhodene. Og vannmotoren hadde en begrensning i form av væsketemperatur, som var begrenset av kokepunktet for vann / frostvæske. Temperaturen på sylinderhodene til en luftmotor er uansett høyere enn temperaturen på kjølevæsken, slik at luften var mer effektiv med samme luftmengde som passerte gjennom luftens sylinderhoder og vannmotorens radiator., siden radiatorområdet tydelig var dårligere enn stjernens område. Og fjerning av en varmeenhet krevde et større volum luft enn fra sylinderhodene.

Spesielt når radiatorene over tid ble gjemt i tunnelene.

2: 0 til fordel for luft.

Aerodynamikk

Ja, vannmotorer hadde definitivt en fordel her. Tynnere og skarpere nese, smalere flykropp-vanndrevne fly var merkbart raskere enn sine luftdrevne konkurrenter.

Bilde
Bilde

Den tykke pannen til et luftdrevet fly er et alvorlig slag mot flyets aerodynamikk. Og i begynnelsen av reisen, og generelt, ble Townend -ringen ansett som toppen av aerodynamiske oppfinnelser.

Og på begynnelsen av 40 -tallet var det en slags slik inndeling: fly med vannmotorer var raskere, fly med fly var mer manøvrerbare.

Det er verdt å merke seg her at den lettere I-16, A6M, "Rock" faktisk var veldig manøvrerbare maskiner. Men de var dårligere i fart enn vannkonkurrentene.

Det beste eksemplet her er vår I-16.

Bilde
Bilde

Faktisk, med "Cyclone" fra selskapet "Wright" slo I-16 enkelt Bf-109B i Spania. Så snart tyskerne fikk DB-600, noe som ga Emil fordelen i fart og vertikal, endret rollene seg umiddelbart, og gårsdagens jeger ble et spill.

Bilde
Bilde

I virkeligheten var det ikke bare en kraftigere generasjon motorer, det var også et spørsmål om aerodynamikk. Flyene ble tynnere og jevnere, radiatorene ble satt inn i vingene og flykroppene, og bruk av frostvæske gjorde det mulig å forbedre varmeoverføringen og redusere størrelsen og - viktigst - vekten av radiatorene og kjølevæsken, som måtte helles inn i systemet.

Så 2: 1 til fordel for luft.

Bevæpning

Og her er det mange nyanser.

Vannmotoren ble rett og slett skapt for ekte luftskytter, ettersom den tillot bruk av en så flott ting som en motorpistol. Pistolen var rettet nøyaktig mot nesen på flyet, ikke noe problem. I tillegg kan et par maskingevær plasseres rundt sylinderblokken.

Bilde
Bilde

Alt dette ga en veldig god andre volley med minimal spredning. Et veldig viktig poeng.

Her må du umiddelbart gi et poeng til vannmennene. 2: 2.

Hvem sa imidlertid at de luftkjølte jagerflyene var triste? Absolutt ikke!

La oss starte med det faktum at det var to unike jagerfly, La-5 og La-7, som ASh-82-motoren gjorde det mulig å plassere to og tre synkrone ShVAK-kanoner. Ja, ammunisjonsmengden var ganske grei, omtrent 120 runder per kanon, dette var nok over taket for å føre en kamp og ødelegge fiendens bombefly.

Flymotor: luft- eller vannkjølt?
Flymotor: luft- eller vannkjølt?

Men Lavochkins krigere er et veldig interessant unntak fra regelen.

Men alle andre, tyskere, japanere, amerikanere, foretrakk å dra fordel av det faktum at det ikke er store kjøleradiatorer i og rundt vingen, og plasserte hele batterier i vingene.

Bilde
Bilde

Forresten, det er også nok plusser. Lettere å vedlikeholde … nei, ikke våpen. Bare en motor, rundt hvilken kanoner, maskingevær og patroner / skall ikke sitter fast. Det er henholdsvis mer plass i vingen, du kan markere mer ammunisjon og et større antall fat.

Focke-Wulf 190A-2, eieren av en av de mest imponerende andre rundene, bar fire 20 mm kanoner i vingene. Det var sant at det var en "hemmelighet". Rotkanonene (som ligger nærmere flykroppen) hadde 200 runder ammunisjon, og de fjerne bare 55. Men fortsatt imponerende. Pluss to synkrone maskingevær.

Bilde
Bilde

Japanerne på Ki-84 "Hayate" kostet mindre ammunisjon for vingekanoner, bare 150 runder og 350 runder for synkrone maskingevær.

Men etter min mening har amerikanerne oppnådd den viktigste suksessen når det gjelder utplassering av våpen. P-47 med åtte 12,7 mm Browning og F4U Corsair med seks er ganske. Pluss en ammunisjonslast på 400-440 runder per fat. På vingen ytterst fra flykroppen kan sidekassen reduseres til 280 runder, men dette er virkelig ubetydelig.

Bilde
Bilde

Du kan snakke lenge om temaet som er bedre, to kanoner eller seks maskinkanoner med stort kaliber, men dette er et tema for en egen studie. Det er fordeler og ulemper. Uansett 3000 runder mot 300-400 runder - det er noe å snakke om.

Bilde
Bilde

Så kvantitativt sett for utplassering av våpen viste det seg at krigerne med luftmotorer ikke var verre enn sine kolleger. Siden luftmotorene var kraftigere enn vannmotoren, tillot de derfor å ta mest ombord. Det er logisk.

Og hvis vi tar en sammenligning av Yak-9 med en 20 mm kanon og en 12,7 mm maskingevær mot en amerikansk jagerfly med et batteri på åtte 12,7 mm "Browning", er det veldig vanskelig å si hvem som blir vinner. Asu-snikskytter trenger selvfølgelig bare et dusin eller to skjell, men hvis vi snakker om piloter i midten av flyet … Der blir maskingeværene mer interessante, for i det minste vil noe treffe.

Luft score. 3: 2.

Beskyttelse

Alt er helt annerledes her. Vannmotoren måtte beskyttes. Beskytt selve motoren mot lumbago, beskytt radiatoren, beskytt alle beslag. For ett eller to treff i motorjakken eller radiatoren - og det var det, de kom. Ja, det er litt tid før motoren blir sittende fast av overoppheting. Og du kan prøve å nå et praktisk sted enten på ditt territorium, eller - en fallskjerm. Ikke veldig pålitelig, ikke veldig praktisk.

En luftstjerne kan ganske enkelt forsvares som en rustningsplate. Disse motorene var selvfølgelig redde for lumbago, men det var tilfeller da Focke-Wulfs røk uten et par sylindere, men fløy. Og vår "La" kravlet ganske normalt til flyplasser med tre utslåtte sylindere. Det er mange slike tilfeller registrert i historien.

Derfor viste La, Thunderbolt og Focke-Wulf seg å være veldig gode angrepsfly. Luftmotoren kunne gjemme seg for småkaliber luftfartsvåpen og bære alt i veien. Og kraftigere motorer gjorde det enkelt å ta bomber om bord. La -5 - 200 kg, "Focke -Wulf" 190 serie F - opptil 700 kg, og "Thunderbolt" serie D - opptil 1135 kg.

Nå vil noen si at det beste angrepsflyet fra andre verdenskrig fløy på en vannmotor, og de får rett.

Bilde
Bilde

Imidlertid er Il-2 et angrepsfly som ble født som et angrepsfly. Og ovenfor handlet det om jagerfly som ble angrepsfly. Det er en forskjell, og først og fremst når det gjelder beskyttelse.

Og når det gjelder beskyttelse, er luftkjølte motorer definitivt foran. 4: 2.

Dette er bildet. Årsaken til dette er selvfølgelig stjernene med dobbel rad som dukket opp tidlig på 1940-tallet. Og de har formørket vannmotorene, som har tatt et stort skritt frem siden starten.

Hovedtrinnet i utviklingen av luftkjølte motorer var øyeblikket da designerne taklet problemet med kjøling av den andre sylinderaden. Mye ble gjort for dette: de flyttet fra hverandre sylinderadene for å la luft strømme bedre rundt sylinderhodene, økte oljekjølerens areal, siden det meste av varmen ble fjernet nøyaktig gjennom oljen, og økte finnene til sylindrene.

Det var løsningen på kjøleproblemet som satte stjernene foran når det gjelder kraft og masse. Det var enkelt: dobbeltstjernen hadde en større forskyvning sammenlignet med vannmotoren. Derav den store kraften.

Hvis vi sammenligner den spesifikke effekten til motorene våre på nivået 1943, så hadde ASh-82F en indikator på 1,95 hk / kg, og VK-105P-2,21 hk / kg motorvekt. Det ser ut til at VK-105P var bedre. Og ethvert fly med det burde ha hatt en fordel.

Imidlertid, hvis vi tar et fly som fløy både VK-105 og ASh-82 og sammenlignet, vil vi ikke bli overrasket over å se at LaGG-3 med VK-105P når det gjelder flyprestasjon tapte mot La-5 med ASh-82 med all respekt. Og dette til tross for at La-5, la oss si, ikke lyste aerodynamisk.

Kraften til dobbeltstjernen ASh-82 løste alle de aerodynamiske problemene ved ganske enkelt å trekke flyet ut på bekostning av de "ekstra" 500 hk.

Bilde
Bilde

Designerne av vannmotorene ville selvfølgelig ikke gi opp og prøvde å ta igjen luftventilene. Det har vært forsøk på å koble motorene slik at de to motorene fungerer gjennom en girkasse på en enkelt propell. I virkeligheten var det ingen som lyktes.

Smartere var utformingen av H- og X-formede motorer, da flere sylinderblokker ville fungere på en veivaksel. En slik motor kom fra britene, Napier "Sabre", et 24-sylindret monster. "Typhoon" fløy selvsagt med ham, men så snart britene tenkte på luften deres Bristol "Centaur", så glemte de trygt "Sabre".

Helt på slutten av andre verdenskrig dukket det opp en ny generasjon vannmotorer, med økt forskyvning hovedsakelig på grunn av en økning i stempeldiameteren og en tynning av blokkveggene. På den ene siden påvirket dette ressursen, på den andre siden ga den nødvendig kraft. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213-de var alle gode i denne forbindelse, men kom for sent til krigen.

For å sette siste hånd på stempelmotorkonkurransen, er det verdt å se på slutten av karrieren.

Da turbojetmotorer dukket opp, måtte stempelmotorer trekke seg.

Lett og sportsfly ble domenet til forbrenningsmotorer, som hadde sine egne krav til motorer.

Bilde
Bilde

Luftmotorer okkuperte sportsfly, men vannmotorer måtte rett og slett gå helt. Det er sant at de siste årene har det vært en tendens til å returnere dieselmotorer til luftfart, men i alle fall er dette ikke så mye luftfartsmotorer som bilmotorer.

Så oppsummert vil jeg ta ansvar for å argumentere for at luftkjølte forbrenningsmotorer for fly var mer effektive enn sine væskekjølte kolleger på flere måter.

Det faktum at mirakelmotoren ASh-82 fortsatt fungerer både i fly og i helikoptre, bekrefter bare denne uttalelsen.

Bilde
Bilde

Så hvis noen tenker annerledes, er det hvor du skal snakke og la stemmen din stå i den riktige formen.

Anbefalt: